题目内容
【题目】y=﹣2x+4直线交x轴于点A,交y轴于点B,抛物线y=﹣
(x﹣m)(x﹣6)(m>0)经过点A,交x轴于另一点C,如图所示.
(1)求抛物线的解析式.
(2)设抛物线的顶点为D,连接BD,AD,CD,动点P在BD上以每秒2个单位长度的速度由点B向点D运动,同时动点Q在线段CA上以每秒3个单位长度的速度由点C向点A运动,当其中一个点到达终点停止运动时,另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒.PQ交线段AD于点E.
①当∠DPE=∠CAD时,求t的值;
②过点E作EM⊥BD,垂足为点M,过点P作PN⊥BD交线段AB或AD于点N,当PN=EM时,求t的值.
![]()
【答案】(1)y=﹣x2+8x﹣12;(2)①
;②t的值为1﹣
或![]()
【解析】
(1)先由直线解析式求得点A、B的坐标,将点A坐标代入抛物线解析式可求出m的值,从而得出答案;
(2)①由(1)可求得AD=CD=2
,继而得∠DAC=∠DCA,由BD∥AC可得∠DPE=∠PQA,再结合已知∠DPE=∠DAC,可证明四边形PDQC是平行四边形,∴PD=QC
于是得出关于t的方程4﹣2t=3t,解方程即可;
②分点N在AB上和点N在AD上两种情况进行讨论求解. 当点N在AB上时,先用t表示出PN=2BP=4t=ME,再依次表示出DE=
,AE=2
﹣2
t,再由BD∥OC得
,代入即得
,解出方程即可(注意取舍);点N在AD上时,先证明点E、N重合,得PQ⊥BD,于是BP=OQ,由此可得关于t的方程,解出即得结果.
解:(1)当x=0时,y=4,
∴点B坐标(0,4)
当y=0时,x=2
∴点A(2,0)
∵抛物线y=﹣
(x﹣m)(x﹣6)(m>0)经过点A,
∴0=﹣
(2﹣m)(2﹣6)
∴m1=2,m2=0(不合题意舍去)
∴抛物线解析式为:y=﹣x2+8x﹣12
(2)①∵抛物线解析式为:y=﹣x2+8x﹣12=﹣(x﹣4)2+4,
∴顶点D(4,4)
∵点B坐标(0,4)
∴BD∥OC,BD=4,
∵y=﹣x2+8x﹣12与x轴交于点A,点C
∴点C(6,0),点A(2,0)
∴AC=4
∵点D(4,4),点C(6,0),点A(2,0)
∴AD=CD=2
,
∴∠DAC=∠DCA
![]()
∵BD∥AC
∴∠DPE=∠PQA,
且∠DPE=∠DAC
∴∠PQA=∠DAC
∴∠PQA=∠DCA
∴PQ∥DC,且BD∥AC
∴四边形PDQC是平行四边形
∴PD=QC
∴4﹣2t=3t
∴t=![]()
②如图,若点N在AB上时,即0≤t≤1
![]()
∵BD∥OC
∴∠DBA=∠OAB,
∵点B坐标(0,4),A(2,0),点D(4,4)
∴AB=AD=2
,OA=2,OB=4
∴∠ABD=∠ADB,
∴tan∠OAB=
=tan∠DBA=![]()
∴PN=2BP=4t,
∴ME=PN=4t,
∵tan∠ADB=tan∠ABD=
=2
∴MD=2t
∴DE=![]()
∴AE=AD﹣DE=2
﹣2
t
∵BD∥OC
∴![]()
∴![]()
∴5t2﹣10t+4=0
∴t1=1+
(不合题意舍去),t2=1﹣![]()
如图,若点N在AD上,即1<t![]()
![]()
∵PN=EM,
∴点E、N重合,此时PQ⊥BD,
∴BP=OQ,
∴2t=6﹣3t,
解得:t=
,
综上所述:当PN=EM时,t的值为1﹣
或
.